《微机原理与接口技术》以Intel 80x86系列微处理器为主线,将微机原理、汇编语言程序设计和微机接口技术的内容整合起来,系统地介绍了与微型计算机有关的基础知识,包括8086 CPU的系统结构、指令系统、汇编语言程序设计、存储器技术、中断技术、输入/输出技术、常用I/O接口芯片、A/D和D/A转换器的接口设计及人机交互接口技术等。《微机原理与接口技术》力求突出应用性,通过大量实例详细讲解汇编语言程序设计、接口技术等内容,并配有大量实用的习题和思考题。
《微机原理与接口技术》可作为普通高等院校计算机、自动化、机电一体化、电子技术等专业的“微机原理与接口技术”课程教材,也可作为高职、高专及成人高等教育的教材,或供从事微机系统设计和应用的工程技术人员参考。
以16位微处理器为重点,从应用角度系统阐述微型计算机的基本原理、系统结构及相关接口技术,并兼顾Pentium系列和Core 2 Duo处理器,以开拓读者思路。 注重理论与实际结合、硬件与软件结合,列举大量面向实际应用的例题,给出分析方法、设计过程和详细注释,并提供相应的汇编语言源程序。 内容组织由浅入深、循序渐进,注重基本概念、基本知识和实用性较强的内容,使学习有的放矢,并通过丰富的习题帮助读者掌握所学内容。
微机原理与接口技术是计算机及相关本、专科专业的一门重要专业基础课。通过本课程的教学和实践,学生应掌握微型计算机的工作原理和系统结构,掌握微机应用系统的研发技术和基本方法。随着计算机技术的飞速发展,新技术、新机型不断涌现,但从掌握计算机工作原理的角度考虑,16位机是最成熟和最具代表性的。16位微处理器的体系结构简单易懂,是后续高档微处理器的基础,一些基本概念,如中断、DMA技术、定时计数器等各种接口技术内容都被涵盖,相关的资料非常丰富,有利于学生在学习中参考。所以,在本教材编写过程中,以Intel8086十六位微处理器为背景,从应用角度系统阐述微型计算机的基本原理,介绍计算机运算基础、微处理器结构、半导体存储器、指令系统及汇编语言程序设计、输入/输出与中断技术、常用可编程接口芯片的特点和使用、人机交互设备接口等内容。本书对Pentium系列处理器和Core 2 Duo处理器也做了适当介绍,开拓学生思路,使其对先进的微处理器技术有一定程度的了解。
在微机原理与接口技术的学习中,学生不仅应该掌握原理,更要学会应用,做到理论与实际相结合。另外,接口技术的学习不仅仅是硬件上的分析与设计,还应该包括接口软件的编写。因此,微机原理与接口技术课程的教材,既要注重内容更新,也要注重将重点放在接口设计与应用上。在内容的组织上,本着由浅入深、循序渐进的原则,注重基本概念和基本知识的介绍,结合实例,重点介绍实用性较强的内容。对应用较少、难度过大的内容则少量介绍或不予介绍,使学生有的放矢,掌握所学内容。
本书突出应用性,书中列举了大量面向实际应用的例题,给出了分析方法、设计过程和详细注释,提供了相应的汇编语言源程序。同时,编写了配套的实验与辅导教材,并提供电子教案,方便教师教学和学生学习。
前言
第1章 绪论
1.1 概述
1.1.1 微型计算机及其发展概况
1.1.2 微型计算机的特点
1.2 计算机中的数据表示与编码
1.2.1 数和数制及其转换
1.2.2 计算机中带符号数的表示方法
1.2.3 定点数与浮点数
1.2.4 十进制数的编码
1.2.5 ASCII字符代码
1.3 微型计算机基本结构与工作原理
1.3.1 微型计算机系统的组成
1.3.2 微型计算机的工作过程
习题与思考题
第2章 微处理器
2.1 8086微处理器
2.1.1 8086 CPU内部结构
2.1.2 8086 CPU寄存器组织
2.1.3 8086 CPU引脚功能
2.1.4 8086 CPU的存储器组织和I/O组织
2.1.5 最小方式和最大方式下的基本配置
2.1.6 8086 CPU内部时序
2.2 80386和80486微处理器
2.2.1 80386微处理器结构
2.2.2 80386内部机制
2.2.3 80386系统
2.2.4 80486微处理器
2.3 Pentium系列及Core 2 Duo微处理器
2.3.1 Pentium微处理器
2.3.2 Pentium Pro微处理器
2.3.3 Pentium MMX微处理器
2.3.4 Pentium II微处理器
2.3.5 Pentium III微处理器
2.3.6 Pentium 4微处理器
2.3.7 Penfium M微处理器
2.3.8 Core 2 Duo微处理器
习题与思考题
第3章 寻址方式和指令系统
3.1 指令系统概述
3.1.1 指令的基本概念
3.1.2 指令格式
3.1.3 8086汇编语言格式
3.1.4 指令的执行
3.2 8086的寻址方式
3.2.1 操作数类型
3.2.2 数据寻址方式
3.2.3 程序地址寻址方式
3.3 8086的指令系统
3.3.1 数据传送指令
3.3.2 算术运算指令
3.3.3 逻辑运算指令
3.3.4 移位指令
3.3.5 串操作指令
3.3.6 程序控制指令
3.3.7 处理器控制指令
3.4 80x86/Penfium新增指令
3.4.1 80286新增指令
3.4.2 80386新增指令
3.4.3 80486新增指令
3.4.4 Pentium新增指令
习题与思考题
第4章 汇编语言程序设计
4.1 汇编语言程序基本格式
4.1.1 汇编语言概述
4.1.2 汇编语言源程序和汇编程序
4.1.3 汇编语言的特点
4.1.4 一般汇编语言程序的结构形式
4.2 汇编语言基本语法
4.2.1 语句的类别与结构
4.2.2 指令语句的操作数
4.2.3 指令语句中的运算符和操作符
4.3 伪指令
4.3.1 数据定义与符号定义伪指令
4.3.2 段定义伪指令
4.3.3 过程定义伪指令
4.3.4 其他伪指令
4.4 宏指令
4.5 系统功能调用
4.5.1 DOS软中断指令
4.5.2 DOS系统功能调用(INT21H)
4.6 汇编语言程序设计举例
4.6.1 顺序程序设计
4.6.2 分支程序设计
4.6.3 循环程序设计
4.6.4 子程序设计
4.6.5 实用程序设计举例
习题与思考题
第5章 半导体存储器
5.1 存储器概述
5.1.1 存储器分类
5.1.2 存储器的性能指标
5.2 SRAM存储器
5.2.1 SRAM基本存储元
5.2.2 SRAM存储器的逻辑结构
5.2.3 SRAM读写周期波形
5.3 DRAM存储器
5.3.1 DRAM基本存储元
5.3.2 DRAM的刷新
5.4 只读存储器和闪速存储器
5.4.1 只读存储器
5.4.2 闪速存储器
5.5 半导体存储器接口
5.5.1 半导体存储器接口的基本技术
5.5.2 静态RAM与CPU的连接
5.5.3 动态RAM与CPU的连接
5.5.4 ROM存储器与CPU的连接
习题与思考题
第6章 输入/输出技术
6.1 输入/输出的基本方法
6.1.1 输入/输出接口的概念及基本结构
6.1.2 外设接口的编址方式
6.2 CPU与外设数据的传送方式
6.2.1 无条件传送方式
6.2.2 程序查询方式
6.2.3 中断控制方式
6.2.4 DMA方式
6.3 中断技术
6.3.1 中断的基本概念
6.3.2 8086中断系统
6.3.3 8259A中断控制器
6.4 直接存储器存取
6.4.1 DMA传送基本概念
6.4.2 8237A的结构与功能
6.4.3 8237A的编程和应用实例
习题与思考题
第7章 常用可编程接口芯片及其应用
7.1 可编程并行接口8255A
7.1.1 并行通信的概念
7.1.2 8255A外部引脚与内部结构
7.1.3 8255A方式控制字
7.1.4 8255A的工作方式
7.1.5 8255A的编程方法
7.1.6 8255A应用举例
7.2 可编程定时/计数器8253
7.2.1 定时,计数器的基本概念
7.2.2 8253外部引脚与内部结构
7.2.3 8253的方式控制字和读/写操作
7.2.4 8253的工作方式
7.2.5 8253应用举例
7.3 可编程串行接口8250
7.3.1 串行通信概述
7.3.2 8250的内部结构和外部特性
7.3.3 INS8250的内部寄存器及其编程方法
7.3.4 INS8250串行接口应用实例
7.4 模拟接口
7.4.1 概述
7.4.2 D/A转换器及其与CPU的接口
7.4.3 A/D转换器及其与CPU的接口
习题与思考题
第8章 人机交互设备接口
8.1 键盘及其接口
8.1.1 键盘的工作原理
8.1.2 PC系列键盘及其接口电路
8.2 显示器及其接口
8.2.1 LED显示器及其接口
8.2.2 LCD显示器及其接口
8.2.3 CRT显示器及其接口
8.3 打印机及其接口
8.3.1 打印机的接口控制信号
8.3.2 打印机接口编程
8.4 多媒体技术及其接口
8.4.1 多媒体计算机概述
8.4.2 多媒体音频处理技术
8.4.3 多媒体视频处理技术
8.4.4 其他多媒体技术
8.5 其他常用人机输入接口
8.5.1 鼠标及其接口
8.5.2 数码相机及其接口
8.5.3 触摸屏及其接口
8.5.4 图像扫描仪及其接口
习题与思考题
参考文献